Kathodischer Korrosionsschutz
Korrosionsüberwachung und kathodischer Korrosionsschutz (KKS) sind die Kernkompetenzen der Firma CATÓDICA. Beim Vorgang der Korrosion an der sich im Beton befindenden Bewehrung läuft ein elektrochemischer Prozess ab, wobei die Korrosionsgeschwindigkeit diesem Prozess geschuldet ist.
Der Einbau einer kathodischen Korrosionsschutzanlage sorgt dafür, dass der Korrosionsprozess auf ein Minimum reduziert wird, damit dieser nicht mehr für die Standsicherheit und Lebensdauer des Bauwerks relevant ist.
Der Korrosionsprozess an der Bewehrung im Beton, unter anderem der positiven Ladung der Bewehrung (anodischer Prozess) geschuldet, wird durch den Einbau einer kathodischen Korrosionsschutzanlage dauerhaft gehemmt. Durch Einbringen eines gezielten zusätzlichen Stroms im Beton wird die Bewehrung von ihrer ursprünglichen Anodenfunktion zur Kathode (negativ) umgepolt, sodass an der Bewehrung der anodische Prozess (Korrosion) gehemmt wird.
Zur dauerhaften Hemmung dieses Umpolungsprozesses über die gesamte Nutzungsdauer des Schutzobjektes durch die zwingend erforderliche Einregelung des KKS-Systems in ausreichenden Intervallen muss eine in einem angemessenen Umfang stetige Polarisation der Bewehrung sichergestellt werden, damit überwiegend eines der Schutzkriterien nach DIN EN ISO 12696 eingehalten werden kann.
Der Zustand der Anlage und des Schutzobjektes wird in den jährlichen Systemprüfberichten festgehalten und dokumentiert.
KKS-SYSTEME
Im Allgemeinen können Ti/MMO-Anoden in Form von Netzen, Bändern oder Diskretanoden (Stabanoden) aber auch als leitfähige Beschichtungen auf bzw. in Böden, Wand- und Stützensockel, Rahmen, Unterzügen oder Nebenträger zur Anwendung kommen. Diese Anoden gelten als Fremdstromanoden, sogenannte fremdspannungsaktivierte Systeme. In speziellen Anwendungsfällen können auch galvanische Anoden eingesetzt werden, z. B. in Form eines Zinkgitters.
Die Ti/ MMO-Anoden sind in Übereinstimmung mit der TR Instandhaltung. Leitfähige Beschichtungen und galvanische Anoden erfordern eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung (vBG). Die verschiedenen Systeme unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Leistungskapazitäten und ihres Einsatzbereichs.
Alle Anodentypen sind in der DIN EN ISO 12696 beschrieben und können durch qualifizierte KKS-Fachkräfte gemäß DIN EN ISO 15257 geplant, ausgeführt und gewartet werden.
Ti/MMO-Anoden in Form von Bändern, erhältlich in verschiedenen Breiten und den daraus resultierenden Leistungskapazitäten, können in unterschiedlichen Bauteilen und auf vielfältige Weise eingesetzt werden. Die geometrische Form ermöglicht eine hohe Flexibilität im Design.
Im Jahr 2004 wurde das zweite Parkhaus in Deutschland mit einem KKS-System instandgesetzt. Der Schutz der Stützensockel erfolgte dabei mittels Titanband- und Titannetzanoden. Das System ist bis heute in Betrieb. Weitere Informationen finden Sie in unserem Projektportfolio.
WANDSOCKEL
BODEN
STÜTZENSOCKEL
Ti/MMO-Anoden in Form von Netzen, erhältlich in verschiedenen Maschenweiten und den daraus resultierenden Leistungskapazitäten, können in unterschiedlichen Bauteilen eingesetzt werden. Die geometrische Form ermöglicht bei fachgerechtem Design eine optimale Stromverteilung.
Im Jahr 2004 wurde das zweite Parkhaus in Deutschland mit einem KKS-System instandgesetzt. Der Schutz der Stützensockel erfolgte dabei mit Titanband- und Titannetzanoden. Das System ist bis heute in Betrieb. Weitere Informationen finden Sie in unserem Projektportfolio.
WANDSOCKEL
BODEN
STÜTZENSOCKEL
Die Ti/ MMO-Anoden in Form von Diskretanoden, erhältlich in verschiedenen Konfigurationen mit den entsprechenden Leistungskapazitäten, können bei schwer zugänglichen Bauteilen, wie z. B. Bauwerksfugen oder Konsolen, eingesetzt werden. Dieser Anodentyp stellt eine Herausforderung für das Design und die Ausführung dar.
Die zweite und dritte Installation einer KKS-Anlage für ein Parkhaus in Deutschland erfolgte in den Jahren 2004/05. Zum Schutz der Stützen und Auflagerkonsolen wurden Diskretanoden eingesetzt.
KONSOLE
KONSOLE IN SCHLITZEN
STÜTZENSOCKEL
Die leitfähige Beschichtung mit dem entsprechenden OS-System als wichtiges Bestandselement für den funktionellen Schutz kann in verschiedenen Bauteilen als Alternative zu dem Ti/MMO-Anoden eingesetzt werden. Dieser Anodentyp ist ein Nischen-Anodensystem, das in verschiedenen Anwendungsfällen eingesetzt werden kann.
Das sensible Design, die Ausführung sowie die Wartung bestimmen maßgeblich die Lebensdauer des Systems.
Die erste KKS-Anwendung erfolgte im Jahr 2000 an einer Balkonanlage in Jüchen. Es wurde eine leitfähige Beschichtung als Anodensystem verwendet.
Auch der erste Einbau bei einem Parkhaus in Deutschland im Jahr 2002 erfolgte mit dem gleichen Anodentyp. Dabei wurden die Deckenflächen geschützt. Das System ist heute noch in Betrieb. Weitere Informationen finden Sie in unserem Projektportfolio.
DECKENUNTERSEITE
DECKENOBERSEITE
STÜTZENSOCKEL
Die Zinkgitteranode, angekoppelt über einen zink-aktivierenden Einbettungsmörtel, kann in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden. Dieser Anodentyp ist als Nischen-Anodensystem in verschiedenen Anwendungsfällen einsetzbar.
Die sorgfältige Voruntersuchung, das Design, die Ausführung sowie die Wartung bestimmen die Einsetzbarkeit, Leistungsfähigkeit und die Anwendungsgrenzen dieses Systems.
WANDSOCKEL
STÜTZENSOCKEL
Monitoring-System
Intelligente Monitoring-Systeme bieten vielfältige Einsatzmöglichkeiten – sowohl präventiv im Neubau zur frühzeitigen Erkennung potenzieller Schädigungen als auch im Bestand zur Überwachung bereits vorhandener Schäden.
Zunehmend kommen sie auch als Nachweis- und Qualitätssicherungsinstrumente zum Einsatz, um den Erfolg elektrochemischer oder konventioneller Instandsetzungsverfahren zu bestätigen und zu dokumentieren.
Messgrößen wie Temperatur, elektrolytischer Widerstand, Makrostrom, Spannung, Feuchtigkeit und Strom können erfasst werden. Durch intelligente Sensor-Topologien lassen sich die Systeme flexibel an verschiedene Umgebungsbedingungen und Bauwerksstrukturen anpassen.
Mit Cloud-Anbindung avancieren Sie zum „gläsernen Auge“ des Bauwerks – transparent, kontinuierlich und vernetzt.
FAQ
Was ist kathodischer Korrosionsschutz?
Der kathodische Korrosionsschutz (KKS) ist ein zentrales Verfahren in der Bauwerksinstandsetzung, das wesentlich zur Verlängerung der Lebensdauer von Stahlbetonbauwerken beiträgt.
Dabei wird ein kontrollierter elektrischer Strom auf die Bewehrung aufgebracht, um die elektrochemischen Prozesse der Korrosion zu verlangsamen oder vollständig zu stoppen. Besonders in chloridbelasteten oder allgemein aggressiven Umgebungen bietet der KKS einen wirksamen Schutz vor den schädlichen Folgen der Bewehrungskorrosion.
Durch gezielte kathodische Polarisation wird der Bewehrungsstahl in ein elektrochemisch stabiles Potenzial verschoben, das ihn effektiv vor weiterer Korrosion bewahrt. Das Ergebnis sind signifikant reduzierte Instandsetzungskosten sowie der langfristige Erhalt der strukturellen Integrität – etwa bei Brücken, Parkbauten oder maritimen Infrastrukturen.
Um die nachhaltige Wirksamkeit des KKS sicherzustellen, sind eine kontinuierliche Überwachung und regelmäßige Wartung unerlässlich.
Insgesamt stellt der kathodische Korrosionsschutz eine wirtschaftliche, umweltfreundliche und technisch bewährte Lösung dar, um Bauwerke dauerhaft vor fortschreitender Schädigung und kostenintensiven Folgemaßnahmen zu schützen.
Wie funktioniert der kathodische Korrosionsschutz?
Der kathodische Korrosionsschutz funktioniert durch die Manipulation des elektrochemischen Reaktionsprozesses, der für die Korrosion verantwortlich ist. Dies geschieht, indem das zu schützende Metall in einem galvanischen Paar zum kathodischen Pol gemacht wird. Dadurch wird die Oxidation des Metalls verlangsamt oder vollständig unterbrochen.
Wann wird kathodischer Korrosionsschutz eingesetzt?
Der kathodische Korrosionsschutz (KKS) kommt in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen zum Einsatz – insbesondere bei der Instandsetzung von Tiefgaragen und anderen Bauwerken, die stark korrosiven Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.
Im Kontext der Bauwerksinstandsetzung kann der KKS unter anderem in folgenden Fällen wirkungsvoll eingesetzt werden:
1. Betonsanierung:
Betonkonstruktionen werden häufig durch eindringende Feuchtigkeit, Tausalze und aggressive chemische Substanzen geschädigt. Korrodiert die Bewehrung im Inneren des Betons, dehnt sich das Volumen aus – was zu Rissen und Abplatzungen führt. Der kathodische Korrosionsschutz unterbricht oder verlangsamt diesen Prozess durch gezielte elektrochemische Maßnahmen und trägt so zur Wiederherstellung der strukturellen Integrität bei.
2. Tiefgaragen:
In Tiefgaragen sind Bewehrungsstähle regelmäßig Feuchtigkeit und chloridhaltigen Substanzen, wie z. B. Streusalz, ausgesetzt. Der KKS schützt die Bewehrung vor weiterem Korrosionsfortschritt und verlängert so nachhaltig die Nutzungsdauer der gesamten Konstruktion.
3. Brücken und Tunnels:
Diese Bauwerke unterliegen durch Witterungseinflüsse, Feuchtigkeit und chloridhaltige Belastungen besonders hohen Korrosionsrisiken. Der kathodische Korrosionsschutz kann hier effektiv eingesetzt werden, um die Bewehrung langfristig zu schützen und die Tragfähigkeit sowie Sicherheit der Konstruktionen dauerhaft zu sichern.
Welche Vorteile hat der kathodische Korrosionsschutz?
Vorteile des kathodischen Korrosionsschutzes für Bauwerke:
Langfristiger Schutz:
Tiefgaragen und Bauwerke sind häufig stark korrosiven Umgebungsbedingungen ausgesetzt – insbesondere durch Feuchtigkeit, Tausalze und andere chemische Substanzen. Der kathodische Korrosionsschutz bietet einen dauerhaften Schutz für den Bewehrungsstahl und kann die Lebensdauer solcher Strukturen signifikant verlängern.
Erhalt der strukturellen Integrität:
Korrosion von Bewehrungseisen führt zu Volumenzunahme, Rissbildung und Betonabplatzungen – mit direkten Folgen für Tragfähigkeit und Sicherheit. KKS verhindert diesen Prozess wirksam, indem er die Bewehrung elektrochemisch stabilisiert und so die strukturelle Integrität langfristig sichert.
Betrieb ohne Unterbrechung:
Im Gegensatz zu anderen Korrosionsschutzmaßnahmen wie Beschichtungen oder Betonabtrag ist beim kathodischen Korrosionsschutz keine Stilllegung der Nutzung erforderlich. Die Installation und der Betrieb des Systems können in die laufende Nutzung der Tiefgarage oder des Bauwerks integriert werden.
Zuverlässigkeit in aggressiven Umgebungen:
KKS zeigt auch unter extremen Bedingungen – etwa bei hoher Chloridbelastung oder ständiger Durchfeuchtung – eine hohe Wirksamkeit. Er eignet sich daher besonders für Einsatzbereiche, in denen konventionelle Schutzmaßnahmen an ihre Grenzen stoßen.
Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit:
Obwohl die Erstinvestition in ein KKS-System höher ausfallen kann, führt die drastische Reduzierung von Instandsetzungsintervallen und Schadensfolgekosten zu einer schnellen Amortisation. Gleichzeitig leistet der KKS einen Beitrag zur Ressourcenschonung, da bestehende Substanz langfristig erhalten wird.